分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 当前，能够实现作物表型参数高效、准确的测量和作物生育期表型参数的动态量化研究是表型研 究和育种中亟待解决的问题之一。本研究以棉花为研究对象，采用三维激光扫描LiDAR技术获取棉花植株 的多时序点云数据，针对棉花植株主干的几何特性，利用随机抽样一致算法（RANSAC） 结合直线模型完成 主干提取，并对剩余的点云进行区域增长聚类，实现各叶片的分割; 在此基础上，完成植株体积、株高、 叶长、叶宽等性状参数的估计。针对多时序棉花激光点云数据，采用匈牙利算法完成相邻时序作物点云数 据的对齐、叶片器官对应关系的建立。同时，对各植株表型参数动态变化过程进行了量化。本研究针对3株 棉花的4个生长点的点云数据，分别完成了主干提取、叶片分割，以及表型参数测量和动态量化。试验结果 表明，本研究所采用的主干提取及叶片分割方法能够实现棉花的枝干和叶片分割。提取的株高、叶长、叶 宽等表型参数与人工测量值的决定系数均趋近于1.0; 同时，本研究实现了棉花表型参数的动态量化过程， 为三维表型技术的实现提供了一种有效的方法。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 植物显微表型主要是指植物组织、细胞和亚细胞水平的表型信息，是植物表型组学研究的重要组 成部分。针对传统籽粒显微性状检测方法效率低、误差大且指标单一等问题，本研究利用Micro-CT扫描技 术对5种类型11个品种玉米籽粒开展显微表型精准鉴定研究。基于对CT序列图像的处理解析，共获取籽粒、 胚、胚乳、空腔、皮下空腔、胚乳空腔和胚空腔的34项显微表型指标。其中，胚乳空腔表面积、籽粒体积、 胚乳体积比和胚乳空腔比表面积等4项表型指标在不同类型玉米间差异显著（P-value<0.05）。普通玉米胚乳 空腔表面积和籽粒体积显著大于其它类型玉米，高油玉米胚乳空腔比表面积最大，甜玉米胚乳空腔比表面 积最小，爆裂玉米胚乳体积比最大。进一步利用34项玉米籽粒表型指标开展差异分析和聚类分析，可将11 个不同品种玉米分为四类，其中第一类以普通玉米为主，第二类以爆裂玉米为主，第三类是甜玉米，第四 类是高油玉米。结果表明，Micro-CT扫描技术不仅可以实现玉米籽粒显微表型的精准鉴定，还可以为玉米 籽粒分类、品种检测等提供技术支撑。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 株高是动态衡量作物健康和整体生长状况的关键指标，广泛用于估测作物的生物学产量和最终籽 粒产量。传统的人工测量方式存在规模小、效率低以及耗时长等问题。近十年来，近地遥感技术在农业领 域发展迅速，使得高精度、高频次、高效率的作物株高采集成为可能。本文首先回顾了国内外基于遥感手 段获取株高研究的论文发表情况; 其次对获取株高的不同平台以及传感器的基本原理、优势及其局限性进 行了介绍和评述，重点论述了激光雷达和可见光相机两种传感器的测高流程与涉及的关键技术; 在此基础 上归纳了株高在作物生物量估算、倒伏监测、产量预测和辅助育种等方面的应用研究进展; 最后对近地遥 感技术在株高获取上存在的问题进行讨论分析，并从测高平台和传感器、裸土探测和插值算法、株高应用 研究及农学与遥感测高差异四个方向进行了展望，可为今后近地遥感测高的研究与方法应用提供参考。
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